二轴式齿轮变速器的传动过程

目录1方案的选择 (1)1.1设计任务书 (1)1.2总体方案论证 (1)1.3零部件结构方案分析 (2)1.3.1齿轮形式 (2)1.3.2换挡机构形式 (2)1.3.3变速器轴承 (2)2变速器主要参数的选择 (2)2.1传动比范围的选择 (2)2.2.1功率转速 (2)2.2.2主减速器传动比的初选 (3)2.2.3最小传动比的选择 (4)2.2.4最大传动比的选择 (4)2.2挡数 (5)2.3分配各挡传动比 (5)2.4传动路线图 (6)3变速器参数的计算与校核 (6)3.1初定中心距 (6)3.2初定齿轮参数（斜齿轮齿形参数） (7)3.2.1模数 (7)3.2.2压力角 (8)3.2.3齿宽 (8)3.2.4螺旋角 (9)3.2.5齿顶高系数与顶隙系数 (10)3.3分配各挡齿数 (10)3.3.1确定一挡齿轮的齿数 (11)3.3.2对中心距及一挡齿轮螺旋角进行修正 (11)3.3.3确定二挡齿轮的齿数 (12)3.3.4确定三挡齿轮的齿数 (12)3.3.5确定四挡齿轮的齿数 (12)3.3.6确定五挡齿轮的齿数 (13)3.3.7确定倒挡齿轮的齿数 (13)3.3.8变位系数 (13)3.4齿轮的校核 (16)3.4.1齿轮的损坏形式 (16)3.4.2齿轮的强度计算 (16)3.4.3齿轮的材料 (21)3.5轴的设计与校核 (21)3.5.1初选轴的直径 (21)3.5.2轴的可靠性分析 (21)3.6轴承的计算与校核 (27)3.6.1轴承形式的选择 (27)3.6.2轴承尺寸的选择 (27)3.6.3轴承寿命的计算 (29)4设计参数汇总（优化后） (34)4.1汽车主要参数 (34)4.2变速器主要设计参数 (34)参考文献 (37)1方案的选择1.1设计任务书根据给定的汽车性能参数，进行汽车变速箱传动方案设计，计算各部件的设计参数，绘出指定总成的装配图和部分零件图表1-1 乘用车传动系统的主要参数1.2总体方案论证变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速，目的是在原地起步、爬坡、转弯、加速等各种形式工况下，使汽车获得不同的牵引力和速度，同时使发动机在最有利的工况范围内工作。

汽车传动系统——变速器和同步器图解三轴五当变速器传动简图1-输入轴2-轴承3-接合齿圈4-同步环5-输出轴6-中间轴7-接合套8-中间轴常啮合齿轮此变速器有五个前进档和一个倒档，由壳体、第一轴（输入轴）、中间轴、第二轴（输出轴）、倒档轴、各轴上齿轮、操纵机构等几部分组成。

两轴五当变速器传动简图1-输入轴2-接合套3-里程表齿轮4-同步环5-半轴6-主减速器被动齿轮7-差速器壳8-半轴齿轮9-行星齿轮10、11-输出轴12-主减速器主动齿轮13-花键毂与传统的三轴变速器相比，由于省去了中间轴，所以一般档位传动效率要高一些；但是任何一档的传动效率又都不如三轴变速器直接档的传动效率高。

同步器有常压式，惯性式和自行增力式等种类。

这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。

惯性式同步器是依靠摩擦作用实现同步的，在其上面设有专设机构保证接合套与待接合的花键齿圈在达到同步之前不可能接触，从而避免了齿间冲击。

惯性同步器按结构又分为锁环式和锁销式两种。

其工作原理可以北京BJ212型汽车三档变速器中的二、三档同步器为例说明。

花键毂7与第二轴用花键连接，并用垫片和卡环作轴向定位。

在花键毂两端与齿轮1和4之间，各有一个青铜制成的锁环（也称同步环）9和5。

锁环上有短花键齿圈，花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1，4及花键毂7上的外花键齿均相同。

在两个锁环上，花键齿对着接合套8的一端都有倒角（称锁止角），且与接合套齿端的倒角相同。

锁环具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面，内锥面上制出细牙的螺旋槽，以便两锥面接触后破坏油膜，增加锥面间的摩擦。

三个滑块2分别嵌合在花键毂的三个轴向槽11内，并可沿槽轴向滑动。

在两个弹簧圈6的作用下，滑块压向接合套，使滑块中部的凸起部分正好嵌在接合套中部的凹槽10中，起到空档定位作用。

滑块2的两端伸入锁环9和5的三个缺口12中。

只有当滑块位于缺口12的中央时，接合套与锁环的齿方可能接合。

前置发动机后轮驱动汽车变速器的外操纵机构1-变速器壳体2-变速连动杆3-变速杆一般前置发动机后轮驱动汽车的变速器距离驾驶员座位较近，换档杆等外操纵机构多集中安装在变速器箱盖上，结构简单、操纵容易并且准确。

第二节手动变速器的变速传动机构结合挂图、教具演示变速传动机构主要由一系列相互啮合的齿轮副及其支承轴以及壳体组成，其主要作用是改变发动机曲轴输出的转速、转矩和转动方向。

下面分别介绍三轴式和二轴式变速器的结构和工作原理。

一、三轴式变速器三轴式变速器广泛用于发动机前置、后轮驱动的汽车上，其特点是传动比的范围大；具有直接档，使传动效率提高。

其变速传动机构包括壳体、第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)、中间轴、倒档轴、各档齿轮和轴承等。

1、基本结构图4-4所示为解放CAl092型汽车六档变速器的结构图，它有三根轴：第一轴1、中间轴20和第二轴26，其传动机构示意图如图4-5所示。

①第一轴1为输入轴，前端用向心球轴承支承在曲轴后端的中心孔内，后端则利用圆柱滚子轴承在变速器壳体上，并进行轴向定位。

第一轴前面花键部分安装离合器的从动盘，以接受发动机的动力。

后端的齿轮2与轴制成一体，与中间轴上的齿轮38构成一对常啮合齿轮，将动力传递给中间轴，作为变速器各档(除直接档)的第一级齿轮传动。

②中间轴30的两端均由圆柱滚子轴承支承在壳体上、轴上的所有齿轮都与之固定。

除齿轮38外，中间轴上的其他齿轮都为主动齿轮，与第二轴上相应的齿轮啮合，构成变速器各档的二级齿轮传动。

③第二轴26为变速器的输出轴，其后端通过凸缘43与万向传动装置相连，将动力输出，其前端轴颈用滚针轴承支承在第一轴后端的轴承孑L内，后端轴颈则由圆柱滚子轴承支承在壳体后壁的轴承孑L内。

后端轴承外圈也装有弹性挡圈，对第二轴进行轴向定位。

第二轴上的各档齿轮都通过衬套或滚针轴承空套在轴上，与中间轴上的各档齿轮均为常啮合。

为了使这些空套的齿轮与第二轴联接起来传递动力，在各齿轮的一侧均制有接合齿圈，并在第二轴相应的位置装有花键毂和接合套(或同步器)等到换档机构，为了防止各档齿轮的轴向移动，在第二轴与齿轮端面之间装有卡环对齿轮进行轴向定位。

另外，第二轴后轴承盖内还装有车速里程表驱动蜗杆42及蜗轮。

手动变速器考核复习题一、填空题1.变速器的功用是：改变发动机传给驱动车轮的扭矩，以适应各种行驶条件的需要；在保证发动机运转的条件下，汽车能倒向行驶；在离合器接合的情况下能中断发动机与传动系的动力传递。

2.一对啮合齿轮的传动比是其主动齿轮与从动齿轮的转速之比。

3.手动变速器的基本构造包括变速传动机构和操纵机构两部分。

4.手动变速器变速机构的主要作用是改变发动机的输出扭矩、旋转方向和旋转速度。

5.当发动机工作、离合器接合时，变速器的输入轴的转向与发动机的转向相同。

6.常用的惯性同步器有锁环式、锁销式两种形式。

7.变速器锁止机构中互锁装置的作用是防止同时挂入两个档。

8．同步器的作用是使将要进入啮合的一对齿轮轮齿的圆周速度相等，以实现平稳啮合。

9．锁销式同步器有锁止机构来保证在换档中两接合零件在转速未达到一致以前不能换上档，即只有同步后才能换档。

10．手动变速器的倒档是在两啮合齿轮中加装一个倒档惰轮，使输出轴旋转反向，实现汽车倒向行驶的档位。

.11.变速器的超速档是指在满足驱动轮牵引力要求的条件下，保证汽车以较高的经济性行驶的档位。

12.两轴式变速器一轴的前端与离合器的____从动盘____相连，二轴的后端通过凸缘与_万向传动装置_相连。

13.当互锁装置失效时，变速器容易造成乱档故障。

14.为防止变速器工作时，由于油温升高、气压增大而造成润滑油渗漏现象，在变速器盖上装有__排气孔_。

15.同步器的功用是使接合套与待接合的齿圈二者之间迅速达到__同步___，并阻止二者在同步前进入__轮齿啮合_，从而消除换档冲击。

16.变速器操纵机构的锁止机构包括_自锁装置__、__互锁装置_、_倒档锁__三种形式，其中可以防止自动挂档和脱档的是___自锁装置_____。

17.对于五档变速器，前进档中传动比最大的为 1 档，传动比最小的为 5 档。

18.同步器一般由__同步装置__、_锁止装置__ 和__接合装置__组成。

二、三轴式变速器的变速传动机构三轴式变速器用于发动机前置后轮驱动的汽车。

下面以东风EQ1092中型货车的变速器为例进行介绍，其结构简图如图3－18所示，有三根主要的传动轴，一轴、二轴和中间轴，所以称为三轴式变速器。

另外还有倒档轴。

图3－18 东风EQ1092中型货车的三轴式变速器l－一轴 2－—轴常啮合齿轮 3－—轴常啮合齿轮接合齿圈 4、9－接合套；5－四档齿轮接合齿圈 6－二轴四档齿轮 7－二轴三档齿轮 8－三档齿轮接合齿圈 10－二档齿轮接合齿圈 11－二轴二档齿轮 12－二轴一、倒档直齿滑动齿轮 13－变速器壳体 14－二轴 15－中间轴 16－倒档轴 17、19－倒档中间齿轮 18－中间轴一、倒档齿轮 20－中间轴二档齿轮 21－中间轴三档齿轮 22－中间轴四档齿轮 23－中间轴常啮合齿轮 24、25－花键毂 26－一轴轴承盖 27－回油螺纹该变速器为五档变速器，各档传动情况如下：(1)空档二轴上的各接合套、传动齿轮均处于中间空转的位置，动力不传给第二轴。

(2)一档前移一倒档直齿滑动齿轮12与中间轴一档齿轮18啮合。

动力经一轴齿轮2、中间轴常啮合齿轮23、中间轴齿轮18、二轴一倒档齿轮12，传到第二轴使其顺时针旋转(与第一轴同向)。

(3)二档后移接合套9与二轴二档齿轮11的接合齿圈10啮合。

动力经齿轮2、23、20、11、10、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。

(4)三档前移接合套9与二轴三档齿轮7的接合齿圈8啮合。

动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24，传到二轴使其顺时针旋转。

(5)四档后移接合套4与二轴四档齿轮6的接合齿圈5啮合。

动力经齿轮2、23、22、6、5接、4、25，传到二轴使其顺时针旋转。

(6)五档前移接合套4与一轴常啮合齿轮2的接合齿圈3啮合。

动力直接由一轴、2、3、4、25，传到二轴，传动比为1。

由于二轴的转速与一轴相同，故此档称为直接档。

(7)倒档后移二轴上的一、倒档直齿滑动齿轮12与倒档齿轮17啮合。

模块一：汽车传动系统课题三：二轴式变速器的拆装一、实习准备：1、工具：多功能套筒扳手一套、双头两用扳手一套、钳子、螺丝刀、桑塔纳2000轿车专用工具一套2、教具：普桑整车一台、CA1091整车一台、离合器总成3、场地：实训中心4、分组：现有学生按每3人一组二、复习导入：提问二轴式变速器传动机构的动力传递路线，由拆装步骤导入新课题三、授课内容：（拆装训练）<一>、桑塔纳变速器：（接上节课拆装内容）(2)输入轴的拆卸拆下四档齿轮的卡环(3)输出轴的拆卸拆下输出轴内后轴承和一档齿轮。

取下滚针轴承和一档同步环，取下滚针轴承的内座圈、同步器和二档齿轮。

取下二档齿轮的滚针轴承，拆下三档齿轮的卡环、三档齿轮。

拆下四档齿轮的卡环、四档齿轮。

拆下输出轴的前轴承。

注意事项：拆卸过程当中应注意同步器之中的滑块掉落1、变速器总成的拆卸：2、变速器壳体的拆卸：3、分解输入轴与输出轴：输入轴输出轴(1)从轴入轴上取下挡圈及调整垫片。

(2)从轴上依次取出四挡齿轮、滚针轴承、同步器锁环、花键毂挡圈。

(3)再拆同步器接合套，在压床上压下同步器花键毂，依次取出花键毂、三挡锁环、三挡齿轮、滚针轴承(4)分解轴出轴总成，用专用工具压出一挡齿轮，圆锥轴承，取下圆锥轴承、一挡齿轮、滚针轴承、同步器锁环、接合套、滑块、弹簧。

(5)用专用工具压出二挡齿轮及同步器接合套,取下花键毂、锥环、二挡齿轮，用卡环钳拆下三挡齿轮挡圈、压出三挡齿轮，拆下四挡齿轮挡圈，压出四挡齿轮。

注注意事项：同步器滑块、轴上面的挡圈及调整垫片、异型轴承。

4、装配：装上中间轴承的内座圈。

将预先润滑过的三档齿轮滚针轴承装上，把油槽转向二档齿轮。

组装三档、四档同步器。

装上三档齿轮和三档、四档同步器，装上卡环。

装上同步环、滚针轴承和四档齿轮，再装卡环。

用2kN的力将三档齿轮、同步器和四档齿轮紧紧压卡环上，把总成固定好。

将前轴承装在输出轴上。

装上四档齿轮。

用手扶住前轴承，齿轮有凸缘的一边应朝向轴承。